專利名稱：電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型裝置屬機(jī)電一體化領(lǐng)域，可廣泛用于化工、水泥、冶金、電力、糧加、灌溉等行業(yè)配用繞線式異步電動(dòng)機(jī)的風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備的調(diào)速。
背景技術(shù)：
液體電阻調(diào)速技術(shù)是近幾年來(lái)不斷得到發(fā)展的一項(xiàng)節(jié)能技術(shù)，其技術(shù)原理是通過(guò)改變串入電機(jī)轉(zhuǎn)子回路的液體電阻值來(lái)達(dá)到調(diào)速目的。液體電阻值越大，電機(jī)轉(zhuǎn)速越低；電阻值為零時(shí)，電機(jī)達(dá)到全速。原有裝置的電氣控制系統(tǒng)均采用繼電器的控制型式。因其過(guò)程控制復(fù)雜，中間控制繼電器用量為14只或16只，連接觸點(diǎn)多達(dá)60個(gè)，致使工作可靠性受到不同的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種由編程控制器CPU控制繼電器的控制方式，可使電氣控制系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單，連接觸點(diǎn)減少，工作可靠性提高，并能實(shí)現(xiàn)集散管理DCS的電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置包括液體電阻R和電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)由編程控制器CPU和聯(lián)接在其輸入端上的控制開(kāi)關(guān)，及輸出端上的控制繼電器構(gòu)成。由編程控制器CPU輸入端上的控制開(kāi)關(guān)發(fā)出指令，使聯(lián)接在其輸出端上的繼電器線圈通斷，控制相應(yīng)的機(jī)構(gòu)動(dòng)作，達(dá)到調(diào)節(jié)液體電阻R的大小，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的工作狀態(tài)。
上述技術(shù)方案中所說(shuō)的編程控制器CPU為可編程邏輯控制器PLC或單片機(jī)。
上述技術(shù)方案中所說(shuō)的控制繼電器包括允許起動(dòng)繼電器、改變時(shí)間的時(shí)間繼電器、增速運(yùn)行控制中間繼電器、減速運(yùn)行控制中間繼電器、全速運(yùn)行控制中間繼電器、故障輸出中間繼電器，其線圈分別接在編程控制器CPU輸出端OUT上；控制繼電器的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)分別接在編程控制器CPU輸入端IN上。
上述技術(shù)方案中所說(shuō)的編程控制器CPU輸入端與觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的聯(lián)接方式以及輸出端與執(zhí)行器件控制繼電器的聯(lián)接方式可以是任意的。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比，由于采用了可編程邏輯控制器PLC或單片機(jī)控制液體電阻調(diào)速，從而使電氣控制系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單，縮小了設(shè)備體積，降低了制造成本，設(shè)備工作運(yùn)行可靠，性價(jià)比高，并能與計(jì)算機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)集散管理DCS控制的高科技管理。


圖1、2是本實(shí)用新型的電氣原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖1、2對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)M調(diào)速裝置由液體電阻R，以及改變液體電阻R大小的電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。電氣控制系統(tǒng)采用編程控制器CPU和6只繼電器構(gòu)成。編程控制器CPU為可編程邏輯控制器PLC或者采用軟件編程控制技術(shù)的單片機(jī)。圖2中給出的是采用編程控制器CPU為可編程邏輯控制器PLC的電原理圖。在編程控制器CPU的輸入端IN接點(diǎn)(0.0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，1.0，1.1，1.2)上分別聯(lián)接有行程上限、下限控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SX1、SX2，外部合閘聯(lián)鎖控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)WK1，起動(dòng)結(jié)束控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)KT，狀態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SA1，本機(jī)、遠(yuǎn)程控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SA2，由轉(zhuǎn)速表n設(shè)定的轉(zhuǎn)速上限、下限控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)n上、n下，增減速控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SB1、SB2，強(qiáng)制調(diào)速控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SB3和暫?？刂崎_(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SB4；在本編程控制器CPU的輸出端OUT接點(diǎn)(0.0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，1.0)上分別聯(lián)接有允許起動(dòng)控制中間繼電器KA1，改變時(shí)間的時(shí)間繼電器KT，增減速運(yùn)行控制中間繼電器KM1、KM2，全速運(yùn)行控制中間繼電器KA2，故障輸出中間繼電器KA3；同時(shí)聯(lián)接有增減速運(yùn)行信號(hào)指示燈HL1和HL2，以及強(qiáng)制調(diào)速信號(hào)指示燈HL3。本編程控制器CPU設(shè)有RS232接口，用以實(shí)現(xiàn)集散管理的DCS控制。
圖1、2中A、B、C為三相電源，N為零線；聯(lián)接在編程控制器CPU輸入端上轉(zhuǎn)速上限、下限控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)n上、n下，增、減速控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SB1、SB2，強(qiáng)制調(diào)速控制開(kāi)關(guān)SB3，暫?？刂崎_(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SB4，分別聯(lián)接于編程控制器CPU的輸入端IN(0.5、0.6、0.7、1.0、1.1、1.2)和本機(jī)、遠(yuǎn)程控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SA2一端上；本機(jī)、遠(yuǎn)程控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SA2的另一端與編程控制器CPU的公共輸入端L+相聯(lián)接；行程開(kāi)關(guān)上限、下限控制觸點(diǎn)SX1、SX2，外部合閘聯(lián)鎖控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)WK1，起動(dòng)結(jié)束控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)KT，狀態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SA1，分別聯(lián)接于編程控制器CPU的輸入端IN(0.0、0.1、0.2、0.3、0.4)和編程控制器CPU的公共輸入端L+上；聯(lián)接在編程控制器CPU輸出端上的允許起動(dòng)控制中間繼電器KA1，改變時(shí)間的時(shí)間繼電器KT，增、減速運(yùn)行控制中間繼電器KM1、KM2，全速運(yùn)行控制中間繼電器KA2，故障輸出中間繼電器KA3，增、減速運(yùn)行信號(hào)指示燈HL1和HL2，以及強(qiáng)制調(diào)速信號(hào)指示燈HL3，分別聯(lián)接于編程控制器CPU的輸出端OUT(0.0、0.1、0.2、0.3……0.7，1.0)和零線N上。
聯(lián)接在編程控制器CPU輸入端的狀態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SA1與串接于起動(dòng)、調(diào)速信號(hào)指示燈HL4、HL5上的開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng)，同時(shí)控制起動(dòng)、調(diào)速狀態(tài)的信號(hào)指示燈HL4、HL5；聯(lián)接在編程控制器輸出端上的允許起動(dòng)控制中間繼電器KA1觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)與允許起動(dòng)信號(hào)指示燈HL6串聯(lián)；全速運(yùn)行控制中間繼電器KA2觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，與外部星點(diǎn)接觸器WK2和全速運(yùn)行信號(hào)指示燈HL7的并聯(lián)電路串聯(lián)，這四條支路與轉(zhuǎn)速表n均并聯(lián)于三相電源輸入端A和零線N上。
增、減速運(yùn)行控制中間繼電器KM1、KM2的主觸點(diǎn)分別與三相電源A、B、C聯(lián)接后控制電動(dòng)機(jī)M1的輸入相序，使機(jī)械機(jī)構(gòu)正、反向動(dòng)作，從而改變液體電阻R的大小。
外部合閘聯(lián)鎖控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)WK1與外部星點(diǎn)接觸器WK2的控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)分別聯(lián)接于繞線式電動(dòng)機(jī)M的定子與轉(zhuǎn)子上。
圖2中給出的是采用編程控制器CPU為可編程邏輯控制器PLC的電原理圖，是電氣控制系統(tǒng)聯(lián)接方式之一。如圖2中所示允許起動(dòng)控制中間繼電器KA1聯(lián)接在編程控制器CPU輸出端OUT0.0上，但其也可聯(lián)接在編程控制器CPU輸出端OUT(0.1、0.2、0.3、0.4……1.0)任意一端上。以此類推，編程控制器CPU輸入端與觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的聯(lián)接方式及輸出端與執(zhí)行器件繼電器的聯(lián)接方式可以是任意的。
工作原理1、將SA1擲于起動(dòng)一側(cè)，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，HL4燈亮，外部合閘聯(lián)鎖控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)WK1斷開(kāi)，系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)。行程開(kāi)關(guān)上限控制觸點(diǎn)SX1閉合，CPU判斷為復(fù)位結(jié)束；由CPU發(fā)出允許起動(dòng)指令，KA1線圈得電吸合，HL6燈亮，設(shè)備進(jìn)入允許起動(dòng)狀態(tài)，CPU通過(guò)接收外部合閘聯(lián)鎖控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)WK1的合閘信號(hào)后，發(fā)出起動(dòng)指令，時(shí)間繼電器KT線圈得電吸合，KA1斷電，HL6燈滅。本裝置將在KT所設(shè)定的時(shí)間內(nèi)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行達(dá)到設(shè)定的時(shí)間值，KT線圈失電，其觸點(diǎn)信號(hào)作為CPU判斷信號(hào)，起動(dòng)過(guò)程結(jié)束。電動(dòng)機(jī)進(jìn)入調(diào)速運(yùn)行狀態(tài)。
2、將SA1擲于調(diào)速一側(cè)，其常閉觸點(diǎn)閉合，HL5燈亮，當(dāng)增速或減速控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SB1、SB2閉合，CPU通過(guò)輸入口IN0.7或1.0判斷后，輸出口OUT0.3或0.5發(fā)出增速或減速指令，KM1或KM2線圈得電吸合，系統(tǒng)進(jìn)入增速或減速運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)HL1或HL2燈亮。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)預(yù)定值時(shí)，使暫?？刂崎_(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SB4閉合，CPU通過(guò)IN1.2判斷后，或者在n上、n下觸點(diǎn)閉合時(shí)，CPU也會(huì)發(fā)出停止增速或減速信號(hào)。按下強(qiáng)制調(diào)速開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SB3，其觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)信號(hào)通過(guò)CPU的輸入口IN1.1判斷后，由輸出口OUT0.7發(fā)出強(qiáng)制調(diào)速指令，HL3指示燈亮，CPU控制系統(tǒng)進(jìn)入等待狀態(tài)，按下增速或減速控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SB1、SB2，其相應(yīng)的開(kāi)關(guān)信號(hào)經(jīng)CPU的輸入端IN0.7或IN1.0判斷后，由輸出口OUT0.3或OUT0.5控制強(qiáng)制增速或強(qiáng)制減速的運(yùn)行。
3、本機(jī)、遠(yuǎn)程控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA2擲于本機(jī)一側(cè)，設(shè)備由本機(jī)控制操作；擲于遠(yuǎn)程一側(cè)時(shí)，設(shè)備的各種操作功能均通過(guò)RS232(或RS485)接口與中央控制室計(jì)算機(jī)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置，包括液體電阻和電氣控制系統(tǒng)，其特征是電氣控制系統(tǒng)由編程控制器CPU和聯(lián)接在其輸入端IN上的控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)及輸出端OUT上的繼電器構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置，其特征是所說(shuō)的編程控制器CPU為可編程邏輯控制器PLC或單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置，其特征是所說(shuō)的聯(lián)接在編程控制器CPU輸入端IN上的控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，包括行程上、下限控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SX1、SX2，外部合閘聯(lián)鎖控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)WK1，起動(dòng)結(jié)束控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)KT，狀態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SA1，本機(jī)、遠(yuǎn)程控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SA2，分別聯(lián)接于編程控制器CPU的輸入端IN和公共輸入端L+上；由轉(zhuǎn)速表n設(shè)定的轉(zhuǎn)速上、下限控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)n上、n下，增、減速控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SB1、SB2，強(qiáng)制調(diào)速控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SB3和暫?？刂崎_(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SB4，分別聯(lián)接于編程控制器CPU的輸入端IN和本機(jī)、遠(yuǎn)程控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)SA2一端上。
4.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置，其特征是所說(shuō)的控制繼電器，包括允許起動(dòng)繼電器KA1，改變時(shí)間的時(shí)間繼電器KT，增減速運(yùn)行控制中間繼電器KM1、KM2，全速運(yùn)行控制中間繼電器KA2，故障輸出中間繼電器KA3，分別聯(lián)接于編程控制器CPU的輸出端OUT和零線N上。
5.如權(quán)利要求3或4所述的電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置，其特征是所說(shuō)的編程控制器CPU的輸入端IN與觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的聯(lián)接方式以及輸出端OUT與執(zhí)行器件控制繼電器的聯(lián)接方式可以是任意的。
專利摘要本實(shí)用新型的名稱為電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置，屬于機(jī)電一體化領(lǐng)域，適用于繞線式異步電動(dòng)機(jī)的風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備的調(diào)速。該調(diào)速裝置由液體電阻和控制電阻大小的電氣控制系統(tǒng)組成，特征是電氣控制系統(tǒng)由編程控制器CPU和聯(lián)接在其輸入端上的控制開(kāi)關(guān)，以及輸出端上的繼電器構(gòu)成。本實(shí)用新型電路簡(jiǎn)單，設(shè)備體積小，制造成本低，設(shè)備工作運(yùn)行可靠，性價(jià)比高，并能與計(jì)算機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)集散管理DCS控制的高科技管理。
文檔編號(hào)H02P1/26GK2540704SQ02229140
公開(kāi)日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2002年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月20日
發(fā)明者周少文, 何起軍, 閻建珍, 周少發(fā) 申請(qǐng)人:襄樊天工機(jī)電技術(shù)有限公司